41．(现代生物科技专题，15分)

人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。其大致过程如下：

I．采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液，通过体外受精，形成奶牛受精卵；

II．将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；

III．电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎；

IV．将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。

请回答下列问题：

(1)一般情况下，良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足，请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法：　 　　　　　　　　　　　。

(2)步骤I中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行　 　　　 处理。受精时，往往一个卵母细胞只能和一个精子结合，受精过程中防止多精入卵的生理反应包括　 　　　 反应和卵黄膜封闭作用。

(3)步骤II中，将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是　 　　　　 。导入基因前，需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤属于基因工程“四步曲”中的　 　　　　　　　　 ，此步骤的目的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，其中将血清白蛋白基因与调控组件结合时必须用到限制性核酸内切酶和　　 　　　 酶。

(4)实验步骤III中，进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加　 　　 和动物血清。

(5)实验步骤IV中，应选择性别为 　　　 的奶牛胚胎进行移植。请举出一种人工控制或筛选胚胎性别的方法：　　　　　　　　　　　　。

(6)若需迅速得到大量转基因奶牛，现有两种处理方法：

方法A：在步骤IV中将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成一头小牛。进行上述操作时，应选择发育至　 　　　　 阶段的胚胎进行操作，分割时必须注意要将早期胚胎中的　 　　　 均等分割。

方法B：在步骤IV中将早期胚胎细胞的细胞核移植到普通黄牛的　 　　　 细胞中，使其重组并发育成新胚胎。为获得大量可供移植的胚胎细胞核，可将早期胚胎细胞分离出来，在添加了抑制因子的培养液中，将其培养成能够增殖而不发生分化的　 　　　 细胞，再从该细胞中提取所需的细胞核。

上述两种方法中，最能保持步骤IV中早期胚胎细胞遗传特征的是方法　 　　　 。

40．(生物技术实践，15分)

抗生素作为治疗细菌感染的药物，其高效性和巨大的经济价值使抗生素工业经久不衰。其中青霉素的发现和应用具有划时代的意义。

(1)下面是发现和研究青霉素的过程：

①该实验的假设是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②以上实验还不足以论证以上结论，请在以上实验的基础上，补充相应的实验方法。

　　　　　　　　　 。　

(2)为了研究细菌对青霉素抗药性形成的机理，有人设计了如下实验方案：

　　 步骤1：取培养皿A若干(A1、A2、A3……)，加入普通细菌培养基；取培养皿B若干(B1、B2、B3……)，加入含青霉素的细菌培养基。

　　 步骤2：用涂布器将适量细菌培养液均匀地涂布在培养皿A1的培养基表面，置于适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会出现一些细菌菌落。

　　 步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”，在A1上轻轻盖一下，再在B1上轻轻盖一下，这样A1中的细胞就按一定的位置准确地“复制”到了B1之中。将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。

　　 步骤4：根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。

反复重复步骤3、4，在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多。直到最后，所有“复制”到B中的菌落全都保留下来，都具有对青霉素的抗药性。

①　　 培养基的营养构成中一般都含有　　　 　、　　　 、　 　　和无机盐。此外，培养基还需要满足微生物生长对　　　 、　　　　 营养物质以及　　　　　 的要求。

②微生物接种的方法很多，由“步骤2”可知，此实验采用的是　　　　　　　 法。此方法可通过统计菌落数推测出样品中大约含有多少活菌，但统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③如果B1中没有菌落保留下来，实验就无法进行下去。若要使实验进行下去，可以采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

39．(6分)

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题：

(1)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是　　　　 mL/h。

(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值　　　 (偏高/偏低/相同)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的　　　 反应阶段。

(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0．6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？　 　　　　 　　　　　　 　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 。

注意：40、41题为选做题，考生只能选做一题。

38．(11分)

蔬菜中有机磷农药残留过多，容易引起有机磷中毒，患者表现为肌肉震颤不止，严重者会死亡。原因是有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，抑制乙酰胆碱(兴奋性递质 )的分解。

(l)有机磷农药作用的结构是突触，此结构中兴奋传递的信号转换是电信号→　 　　　

→　　　　　　　 。

(2)如刺激蛙的神经纤维，该处膜内外的电位情况是 　　　　　　　　。

(3)请你利用下列实验材料来验证有机磷农药的毒害作用。

实验材料：两个临时剥制的相同青蛙神经-肌肉标本，放电装置，有机磷农药，两个培养皿，生理盐水等。

实验步骤：

①　 取两个培养皿，编号1、2，加入等量的生理盐水，分别将青蛙的神经-肌肉标本浸泡在生理盐水中。

②用电刺激神经-肌肉标本，肌肉组织兴奋收缩，并及时舒张。

③在1号培养皿中滴加适量的　　　 　　 　，2号培养皿中滴加　 　　 　　。

④一段时间后，同时给两个神经-肌肉标本施加适当的电刺激。观察标本的情况，1号表现为　　　 　　　 　，2号表现为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。

实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。

(4)虽然有机磷农药毒性强，杀虫效果较好，但是长期使用也会使害虫的抗药性增强，害虫抗药性增强的主要原因是农药　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(5)结合实验现象可知，蔬菜中农药残留量大，会严重影响人体健康。在病虫害的防治措施上，请给菜农提出合理建议：　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　。(至少写出两点)

37．(5分)

菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象(RNAi)，获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21-23个核苷酸长的小分子干涉RNA(SiRNA)。Dicer能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体(RISC)。激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成(如下图所示)。请分析回答下列问题：

(1)根据RNAi机理，RNAi能使相关基因“沉默”，其实质是遗传信息传递中的　 　　　　 过

程受阻。

(2)通过Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的条件是SiRNA上有　 　　　　　　　　

　　　　　　 的碱基序列。

(3)有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引

RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　 　　。

(4)研究发现，某基因上碱基的改变也有可能导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变。请根据所学知识作出两种合理的解释：

①　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 。

36．(7分)

2007年，陕西镇坪“华南虎”事件重新引起了人们对这种濒危生物的关注。华南虎Panthera tigris amoyensis(又称中国虎)是我国特有亚种，全球只剩下不到100只，在野外生存的华南虎可能只有10到30只。影响它们数量的首要原因是人虎冲突。一只虎至少需要15到30平方公里活动空间。近代的人口迅速增长，导致华南虎的栖息地碎裂化、岛屿化，很难满足华南虎的生存要求，被孤立的华南虎个体之间很难交流和繁殖。第二个原因是华南虎的很多食物是人类的经济动物，当人们的猎杀使这些动物的种群密度降低到一定程度时华南虎已经很难生存。

(1)野外的成年华南虎通常将尿液淋洒在树枝上作为确定它们领地的一种标志，这是一种　

　　　　　 信息。

(2)在生态系统中，华南虎处于“能量金字塔”的顶层。由于生态系统能量流动具有　　　

　　　　　　　　 的特点，因而与其它物种相比，在一定的地域内华南虎所获得的能量　　　　 。因此华南虎需要较大领地才能获得生存所需的能量，一般地，华南虎只能从上一营养级获得

　　　　　　　 的能量，其所获得能量的最终来源是　　　　　　　 。

(3)如果镇坪存在华南虎，对该区域内的华南虎进行保护的最有效方法是　　　 　　　　　　　

_　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)华南虎与东北虎均为我国国家一级保护动物，它们是两个不同的亚种。从进化角度看，两者差异的实质是种群的　　　　　　　　　　 不同。

35．(6分)

将燕麦幼苗的胚根尖端及胚芽尖端各切去4mm，再将剩余10mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入不同浓度的生长素溶液中，保持在25℃下培养2d，实验结果如下表：

(1)实验中盛有不同浓度生长素溶液的小培养皿必须加盖，其原因是　 　　　　　

　 　　 。切去胚芽尖端及胚根尖端的主要原因是　　 　　　　　　　　　　

　 　　　　　　　 。

(2)根据实验数据可以得知：与胚芽相比，胚根对生长素的反应敏感程度较　 　　 。

(3)某同学用切去尖端的胚芽作为实验材料验证生长素(IAA)与赤霉素(GA)对胚芽生长的促进作用，实验结果如下图曲线所示。从图中判断，该同学的实验结果能不能准确说明“生长素与赤霉素对胚芽的生长有共同促进作用”？　 　　　 ，其主要原因是 　　　　

　　　 　　　　　　　　　 。

34．(9分)

下面是某校生物科技活动小组关于“调查人群中某些性状的遗传”课题的研究方案：

　 Ⅰ 课题名称：人群中××性状的调查。

Ⅱ 研究目的、研究内容、材料用具、研究过程(略)。

III 调查结果分析。

请分析该研究方案并回答有关问题：

(1)根据下面的“家庭成员血友病调查表”，判断“本人”的基因型(用B或b表示)是　 　　　　

　　　　　　　 。

家庭成员血友病调查表

(说明：空格中打“√”的为血友病患者)

(2)下表是关于单眼皮和双眼皮遗传情况的调查结果。据表回答下列问题：

根据表中第　　　 　　　组调查结果，可直接判断出眼皮的显性性状是　　　　　　 。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)调查中发现某男子患一种遗传病，该男子的祖父、祖母、父亲都患此病，他的两位姑姑中有一位也患此病，这位患病姑姑又生了一个患病的女儿。其他家族成员都正常。

①请根据该男子及其相关家族成员的情况，在下图方框中绘制出遗传系谱图，并标出该男子及其直系亲属的基因型。(用D或d表示)

②此遗传病的遗传方式是　　　　　　　 。

③该男子(色觉正常)与表现正常、其父亲为红绿色盲的女性婚配，预期生出完全正常的孩子和只患一种病的孩子的概率分别是　　　 和　　　 。

33．(10分)

肝脏在人体健康中起着非常重要的作用，是人体内的一个巨大的“化工厂”。

(1)肝脏是人体最大的消化腺，它能够分泌胆汁，肝细胞中与此功能密切相关的细胞器有线粒体和　　　　　　 。

(2)肝脏里有一种数量较多的枯否氏细胞，它能吞噬、消化病原微生物(其吞噬过程如图所示)，这种免疫方式叫做　　 　　　　免疫，其中细胞识别的物质基础是　　　 　　，

图中吞入和外排过程发生的结构基础是　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)我国是乙肝病的高发区，据统计我国乙肝病毒携带者约为1.2亿，感染率高达60%。乙肝病毒(HBV)是一种DNA病毒，它能侵入人体的肝细胞并在肝细胞内增殖。请利用文字和箭头表示出乙肝病毒增殖过程中遗传信息传递的一般规律。

(4)乙肝病毒不直接损伤肝细胞，肝组织损伤是通过免疫反应引起的。机体在清除乙肝病毒的同时，常常会导致肝细胞破裂、变性和坏死，这一反应属于免疫失调所引起的　　　

　　　　 病，此反应中起主要作用的免疫细胞是　　　　　　　 。

(5)下图为肝脏的局部结构模式图。健康人饭后半小时，血管A端与B端相比，血糖浓度较高是的血管A端，此时胰岛分泌的激素　　 　　　　　　　　 分泌量减少。

32．(6分)

研究显示：玉米种子及果实的产量决定于其雌花序的早期发育是否受到干扰。换言之，雌花序在受粉前的发育会严重影响后续的果实发育。请设计实验验证干旱环境对玉米产量的影响，并同时探究在发育过程中提供养分(每株每日茎部注入30毫升浓度适宜的蔗糖溶液)能否改善因缺水所造成的产量损失。

注：每株每日浇水200毫升为水分充足状态，每株每日浇水50毫升为缺水状态。

(1)实验材料和实验用品：具花序芽的玉米植株若干、带刻度的大烧杯、清水、浓度适宜的蔗糖溶液、注射器等。

(2)实验步骤：

①选择生长大小相当且具花序芽的玉米植株若干，平均分成A、B、C三组;

② A组每株每日浇水200毫升；B组每株每日浇水50毫升；C组每株每日浇水50毫升且每株每日茎部注入30毫升浓度适宜的蔗糖溶液。其它条件　　　　　　　　　　 ，在试验田中让其生长发育。

③在这些玉米雌花序成熟时，统一进行人工授粉，为避免天然受粉干扰实验结果，应对玉米的雌花序进行套袋隔离。

④定时测量子房的淀粉含量，做为子房发育过程中其养分变化的监测指标；测量子房烘干后的重量，做为整个果实发育情况的监测指标。

(3)实验结果预测及结论：

①若受粉前后B组子房的淀粉含量和子房烘干后的重量均明显低于A组，说明　　 　　 　

　　　　　 　影响玉米产量；

②若受粉前后C组子房的淀粉含量和子房烘干后的重量均低于A组，与B组无明显差异，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　；

③若受粉前后C组子房的淀粉含量和子房烘干后的重量均明显高于B组，与A组无明显差异， 说明 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　；

④若受粉前后　　组子房的淀粉含量和子房烘干后的重量均低于　　组， 说明在发育过程中提供养分能加剧因缺水所造成的产量损失。